[发明专利]路基土的取芯装置及利用取芯装置安装水分传感器的方法

权利要求书

1.路基土的取芯装置，其特征在于：它包括刀身(6)、约束环(7)、垫块(8)和多个顶丝(16)；刀身(6)为环形筒体，环形筒体的外侧壁上加工有约束环限位凸起，约束环(7)为环形套体，环形套体的侧壁上设有多个顶丝(16)，约束环(7)套设在刀身(6)的顶端上，每个顶丝(16)的顶端顶在刀身(6)的外侧壁上，垫块(8)盖装在刀身(6)和约束环(7)上。

2.根据权利要求1所述路基土的取芯装置，其特征在于：刀身(6)是由两个半环形筒体扣合组成一个环形筒体，其中一个半环形筒体的两侧面的内侧壁分别加工有一个竖直凸起，另一个半环形筒体的两侧面的内侧壁分别加工有与竖直凸起对应的一个竖直凹槽，半环形筒体的两侧面的每个竖直凸起分别对应设置在另一个半环形筒体的两侧面的一个竖直凹槽内。

3.根据权利要求1或2所述路基土的取芯装置，其特征在于：刀身(6)靠近底端侧壁的截面为楔形面，且楔形面的截面由上至下依次缩小，刀身(6)的底端为刀刃部，刀刃部的刃角为17°。

4.根据权利要求1所述路基土的取芯装置，其特征在于：垫块(8)为圆柱体，垫块(8)的下端面加工有凸起，垫块(8)设置在刀身(6)的环形筒内。

5.一种利用权利要求1、2、3或4所述路基土取芯装置安装水分传感器的方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：

步骤一：钻孔取样：采用冲击式工程勘察钻机在路基中钻孔，钻孔深度1-10m，钻孔中0-1m深度内钻孔使用钻头的直径为142mm，1m-10m之间的深度内钻孔使用钻头的直径为110mm，钻孔深度为安装湿度传感器的深度，并在该深度处将冲击钻头换为原状取土钻头从路基中取样芯体，取出的样芯体直径为100mm；

步骤二：取芯：先在刀身(6)内外涂抹凡士林，再通过刀身(6)、约束环(7)和垫块(8)对步骤一中的样芯体进行取样芯，刀身(6)插装在步骤一的样芯体中通过锤体砸动垫块(8)进行取芯,取芯的顶端位置至限位约束凸起处；

步骤三：插入水分传感器：将刀身(6)倒立通过刀片刮平刀身(6)刀刃部样芯的端面，在样芯上用钻具钻成孔，钻具为正反转手电钻，钻头为麻花钻，麻花钻的直径为4.6mm，麻花钻长度为86mm，钻孔深度78～80mm，水分传感器(11)插入钻孔内，路基土水分传感器(11)的探针插入样芯的孔中，之后取出垫块(8)、拆除约束环(7)、将刀身(6)分为两半，再取出带有路基土湿度传感器的样芯，刀身(6)分为两半时利用锤体敲击刀身(6)一侧的半环形凸起，使刀身(6)的一半环形筒体与样芯分离，之后再次利用锤体敲击刀身(6)另一侧的半环形凸起，使刀身(6)的另一半环形筒体与样芯分离；

步骤四：组装样芯：将样芯上水分传感器(11)的传感器器身安装在有机玻璃筒内(9)内，水分传感器(11)的导线(2)从有机玻璃筒(9)的侧面开口(15)处引出，利用电气防水胶布将导线(2)固定在有机玻璃筒(9)外壁上，水分传感器(11)与有机玻璃筒(9)之间通过玻璃胶填充并包裹水分传感器(11)，玻璃胶(12)粘结固定水分传感器(11)与有机玻璃筒(9)，尼龙网布(10)包裹样芯部分，在有机玻璃筒(9)高度范围内，通过电气防水胶布将尼龙网布(10)与有机玻璃筒(9)粘结固定组装成样芯组件(1)；

步骤五：安装样芯：通过样芯组件(1)上水分传感器的导线(2)将样芯组件(1)垂直下放至路基孔指定位置，利用重物(17)将水分传感器的导线(2)一端紧压固定在路基孔口附近，重物(17)为石头或者其他重物；

步骤六：回填土：往路基孔内回填细土，加长杆(4)之间通过与加长杆接头螺纹连接实现拼接，加长杆(4)的底端与锤头(5)的顶端通过螺纹连接，锤头(5)的顶端设有拉环(14)，拉环(14)与绳子(3)的一端固定连接，可防止锤头(5)掉入路基的孔内，通过绳子(3)拉动锤头(5)并将锤头(5)拾起；加长杆(4)捣实回填土，再通过加长杆(4)带动锤头(5)击实回填土，分层捣实、锤击路基孔内样芯组件(1)上方的回填土，直至下一需要埋设水分传感器(11)的深度，重复步骤二至步骤六埋设水分传感器(11)，分层捣实、击实路基孔内回填土至路基顶面；

步骤七：密封孔：击实回填土至路基顶面，采用与路面结构基层相同的材料密封孔口，进而完成路基上水分传感器(11)的安装。

6.根据权利要求5所述路基土取芯装置安装水分传感器的方法，其特征在于：步骤六中，加长杆(4)两端外壁有螺纹，加长杆接头内壁有螺纹，击实锤头(5)顶部的孔的内壁有螺纹。